冲抓成孔是在稳定液护壁的条件下,利用特制的冲抓锤或冲抓斗的重量冲击破碎孔底岩土,并由冲抓锤瓣直接抓取岩土并提出孔外,卸土。重复上述过程,使钻孔不断延伸到设计深度。孔中的稳定液(泥浆)只起护壁作用,土层较好的钻孔可用水头护壁,完全不用泥浆。从日本引进的TH型和MT型钻机则是利用压入钢护筒到桩底护壁,用冲抓锥钻进。
特点冲抓成孔是在泥浆护壁的条件下,用特制的多办冲抓锥直接抓取岩土成孔。它的冲击作用使锥办能更深地切人土石中,而不以击碎石块为主要目的。孔中的泥浆只起护壁作用:地层较稳定时,也可用清水在孔内造浆护壁。冲抓成孔具有以下特点:
1)设备和机具简单,投资少,成本低;
2)工艺简单,操作技术容易掌握,适于在小型灌注桩工程中推广应用;
3)对地层和孔径的适应性较强,较大的卵石可直接抓出孔外,
4)泥浆不循环,也不需泥浆携渣,因而泥浆和动力的消耗均较少。1
适用范围冲抓成孔适用于粘土、砂土、黄土、较松散的砂砾、卵石和卵石夹小漂石等地层。它的钻进速度因锥重、地层、孔深、孔径不同而有差异。冲抓锥在漂石层和基岩中钻孔需与冲击钻头配合,先砸后抓,不适于单独使用。冲抓成孔的施工孔径一般为700-1200mm,最大可达1600mm。成孔深度一般为20m,最大可达40m。1
机械组成冲抓成孔机械包括钻架、卷扬机、冲抓锥(器)、出渣车等。
1、钻机和钻架。冲抓钻具可用特制的冲抓成孔机吊挂,也可用其它性能适宜的定型钻机吊挂。对于小型工程,用木制钻架配合卷扬机也能施工。钻架的形式和规格根据具体施工要求而定,其支承能力应不小于锥重的2.5倍。架顶滑轮的安全系数应不小于6.0。滑轮直径不宜小于18倍钢丝绳直径,且不宜小于40cm。
2、卷扬机。冲抓过程中经常会遇到各种不正常情况,使卷扬机的负荷超过锥重很多。所以锥重1-2t时,一般要用提升力3t的卷扬机,锥重2-3t时,要用5t的卷扬机。卷扬机钢丝绳的速度应依据钻孔深度和操作人员的熟练程度以及孔壁稳定情况等决定。对于20m以内的桩孔,一般使用18m/min左右的绳速。对于深孔,可用30m/min左右的绳速,这样可以减少提锥出孔的时间。卷扬机应有离合器,使冲抓锥能自由下落,以得到较大的冲击能量。采用双绳冲抓锥时,宜用一台双筒卷扬机。若用两台单筒卷扬机操作,则两个操作人员必须很好地配合;否则进度不快,甚至会发生事故。
3、冲抓锥。冲抓锥由外套筒、内套筒、锥瓣、连杆、闭斗滑轮组及自动挂钩装置等部件组成。冲抓锥的锥瓣有两瓣、三瓣、四瓣和六瓣等类型,其中以两瓣和四瓣较为普遍。冲抓锥的锥径(锥瓣张开时的最大直径)宜为孔径的85%~90%,疏松地层采用低值,密实地层采用高值。锥重视孔径和土层而定,锥重越大冲抓进度越快。冲抓锥的高度不宜小于直径的1.5倍,也不宜过高。常用的锥径为1.1~1.5m,重量为1.5~2.8t,高度为1.7~2.7m。2
工艺工程(1)对于较软的黏土层冲程不宜过大;若土质较密实,可增大冲程至2~3m,并连续冲击数次后再抓,这样可以抓得多些。冲抓黏土层一般可不用泥浆,仅保持水头高度就能满足护壁要求,但在疏松的粉质黏土中造孔应使用泥浆。
(2)在砂层中成孔时容易塌孔,宜采用1.0-1.5m的小冲程。为保持孔壁稳定,除保持孔内泥浆密度和浆面高度外,每抓一次都要往孔内投入一定量的黏土,这样可以防止流沙,加快钻孔进度。
(3)在卵石层中冲抓成孔时应适当增加锥瓣的厚度和耐磨性,并采用较大的冲程,也可采用多冲抓几次再提出的办法,以提高成孔工效。对于漂石,则宜采用小冲程先松动,然后抓出的办法。冲程过大容易损坏锥瓣。
(4)当遇到坚硬土层、大漂石、探头石等复杂地层,单一冲抓方法成孔较困难时,可结合采用重锤冲击、爆破、高压射水等方法进行处理。2
本词条内容贡献者为:
胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学冲抓成孔
图文简介
冲抓成孔是在稳定液护壁的条件下,利用特制的冲抓锤或冲抓斗的重量冲击破碎孔底岩土,并由冲抓锤瓣直接抓取岩土并提出孔外,卸土。重复上述过程,使钻孔不断延伸到设计深度。孔中的稳定液(泥浆)只起护壁作用,土层较好的钻孔可用水头护壁,完全不用泥浆。从日本引进的TH型和MT型钻机则是利用压入钢护筒到桩底护壁,用冲抓锥钻进。
- 来源: 科普中国科学百科
- 上传时间:2018-11-22
科普中国公众号
科普中国微博

帮助